Жидкие кристаллы

Жидкие кристаллы – это состояние, в котором вещество обладает одновременно свойством текучести, как жидкость, и анизотропией некоторых физико-химических свойств, как кристалл вследствиеупорядоченности расположения молекул. Таким свойством могут обладать вещества, состоящие из молекул, имеющих определенную удлиненную палочкообразнуюили дискообразную форму. Палочкообразную форму чаще всего имеют органические молекулы, представляющие собою цепочки с чередованием линейных и циклических атомных группировок. Такая форма позволяет образовывать упорядоченные структуры с приблизительно параллельным расположением молекул, что является основным признаком жидких кристаллов.

Пример. В жидкокристаллическом состоянии могут находиться вещества, молекулы которых состоят из одного или нескольких бензольных колец с заместителями в пара -положениях (рис. 3.17).

Рис. 3.17. Структурная формула молекул веществ, которые могут находиться

в жидкокристаллическом состоянии

По степени упорядоченности структуры можно выделить три типа жидких кристаллов. Наименее упорядоченную структуру имеют нематические жидкие кристаллы, молекулы которых параллельны, но сдвинуты относительно друг друга на произвольные расстояния. В смектических жидких кристаллах молекулы располагаются слоями. Холестерические жидкие кристаллы по своей структуре похожи на нематические, но в отличие от них молекулы дополнительно закручены в направлении, перпендикулярном их длинным осям (рис. 3.18).

Рис. 3.18. Взаимное расположение молекул в нематическом и смектическом жидком кристаллах

Структура жидких кристаллов легко изменяется при нагревании, под воздействием электрического и магнитного поля, механических напряжений. При этом резко меняются физические свойства жидких кристаллов, особенно оптические свойства, в частности рассеяние света.